温和条件下控制合成硫掺杂/双过渡金属磷化物催化剂及硫和第二种金属在加氢脱硫反应中的助催化作用机理研究

拟采用次磷酸铵和过渡金属盐、金属氧化物的机械混合物为前体，在较低温度下、较短的时间内合成双过渡金属磷化物催化剂；采用硫脲、硫化铵和硫代乙酰胺为硫源，以其和次磷酸铵、过渡金属盐的机械混合物为前体，通过简单地低温热处理控制合成硫掺杂的过渡金属磷化物催化剂；采用XRD、TG-MS、TEM、BET、IR等表征方法研究上述方法得到的催化剂的性质及其合成机理；以二苯并噻吩为目标分子，研究催化剂对二苯并噻吩的加氢脱硫活性和选择性，利用表征结果和实验数据研究双金属磷化物中第二种金属的助催化作用机理、硫的掺杂对脱硫反应助催化作用的机理，以及它们对脱硫活性和产物选择性的影响；通过优化实验条件、改变磷化物的种类和硫的掺杂，探索提高原料转化率和产物选择性的最佳实验条件。

按照基金申请书的计划，我们已经完成了申请书的研究内容，并进行了相关的拓展研究，后续的研究一直在进行中。我们已经发表相关的文章8篇，这些文章全部被SCI检索，同时申请了相关的中国发明专利3项，另外，还有两篇相关的文章正在评审中。主要研究成果如下：我们以次磷酸盐、亚磷酸二氢盐和红磷为磷源，过渡金属盐为金属源，通过三种全新方法低温短时间合成了双过渡金属磷化物催化剂；我们使用红磷还原双过渡金属氧化物合成了高分散的双金属磷化物催化剂；我们使用次磷酸盐还原金属硫化物合成了单金属和双金属的硫掺杂磷化物催化剂，通过此方法，在磷化物催化剂的表面构筑了M-P-S活性相，使磷化物的加氢脱硫活性明显提高。我们详细地研究了合成催化剂的加氢脱硫活性，并对催化剂进行了全面的表征。结合活性数据和表征结果以及对比实验，着重研究了双金属磷化物中第二种金属的助催化作用机理、硫的掺杂对脱硫反应助催化作用的机理，以及它们对脱硫活性和产物选择性的影响；最后，总结了上述方法合成催化剂的合成工艺、加氢脱硫活性的增强规律，为合成新型高活性加氢脱硫活性催化剂奠定了基础。